如何在職業院校中開展物理科學方法教育

黑龍江 王平

如何在職業院校中開展物理科學方法教育

黑龍江 王平

在職業院校中開展物理科學方法教育，不僅需要教師本身具有較高的綜合素質，還需要教師根據教學實際與職業院校的教學特點科學開展，本文就如何在職業院校中開展物理科學方法教育進行了論述。

物理；方法教學；綜合素質

根據科學方法教育特點和教學實踐，在職業院校中開展物理科學方法教育的要求是：按物理知識的特點進行科學方法教育，在實驗教學中進行科學方法教育，在習題教學中進行科學方法教育。

一、按物理知識的特點進行科學方法教育

物理概念、規律是物理知識教學的基礎和核心，概念、規律的形成過程就是應用科學方法的過程，因此，概念、規律教學是進行科學方法教育的重要途徑。

1.抓住知識和方法的結合點安排教學

物理知識和科學方法是密不可分的，在教學中，要挖掘教材中的科學方法教育素材，以物理知識教學為背景，抓住知識和方法的結合點是通過知識教學滲透科學方法教育的關鍵。例如，在講“質點”概念的過程中，要使學生明確建立理想化模型是一種科學的研究方法，其目的是使實際問題簡化便于研究，簡化的原則是突出主要因素，忽略次要因素，同時指出任何理想化模型的確立都要從實際出發，又要有嚴格的科學依據。這樣既進行了質點要領的知識教學，又使學生理解了理想化方法的特點和作用。

2.按照認知規律，教給學生形成概念、規律的科學方法

物理概念是客觀事物的共同性質和本質特征，它是在大量同類物理現象和物理過程中應用科學方法抽象出來的。“形成概念的過程就是應用科學方法思維的過程。”中學物理形成概念的科學方法是：提出問題→觀察實驗→分析比較、抽象、概括、演繹→形成物理概念。這樣不僅調動了學生學習的積極性，更重要的是讓學生掌握了科學方法。舉電磁感應定律中引入磁通量這個概念為例。從奧斯特實驗證實，電流能產生磁場。先做一個前人探索過程中失敗的實驗，如，將一根絕緣導線繞在永久磁鐵上，導線兩端接電流表的兩柱，發現沒有電流。再做閉合回路的一部分作切割磁力線運動的實驗，以及線圈面積不變而此磁場強弱改變，或通、斷引起感生電流的磁場的電流的實驗。在實驗的基礎上，分析比較這幾個實驗的異同：（一）它們都有回路，回路都圍成面積。（二）實驗中磁場和面積都不變，這種閉合回路中沒有感生電流。（三）實驗中磁場強弱不變而回路面積改變，（四）實驗中磁場強弱改變而回路面積不變。其中（三）、（四）兩種情形都有感生電流。為了揭示產生感生電流的規律，需要找出這些實驗共同的、本質的特征；或者回路面積變，或者磁場強弱變，或者兩者都變。再進行抽象：把回路抽象成面積，把磁場強弱抽象成磁力線疏密，進而概括成“穿過某一面積的磁力線條數”，從而形成了判斷能否產生感生電流這個物理概念——磁通量。此實驗證明，如果不用科學方法讓學生形成概念，學生往往不能正確理解概念，難以用概念進行判斷、推理，難以形成思維能力。

二、在實驗教學中進行科學方法教育

物理學是一門以實驗教學為基礎的科學。物理學史上每一重大突破都是以實驗的重要發現為前奏。“實驗方法是人們通過科學儀器和設備，在有目的地干預、控制或模擬客觀對象的條件下獲取科學事實的一種研究方法，是提出研究課題、構思科學假說、建立科學理論的重要途徑和基本手段。”實驗方法的教育應從物理實驗的基本程序入手，在實驗方法的基本特點上做文章，具體抓好以下四個方面的教育。

1.在實驗教學中，要從“教、練、用、考”四個環節中有目的、有重點地進行方法教育的滲透。

即演示實驗時教師著重教方法，通過言傳身教，從科學方法上給予啟發、引導、示范；分組實驗時學生著重練方法，練習運用儀器觀察、實驗的方法，數據處理的方法，誤差分析的方法以及總結評價的方法；課外實驗時學生著重用方法，要求學生依據物理知識，用科學方法去解決問題；實驗考核中考方法，則是通過對學生基礎知識、實驗能力、思維和表達能力的檢測，考察學生運用科學方法的水平。

2.實驗設計構思方法的教育

實驗原理設計中的方法教育是實驗方法教育的重點。強化實驗構思方面的教學和訓練，對培養學生能力起重要的作用。我們做這一工作分三步走：第一，重視理解課本中的每一個演示實驗、分組實驗和小實驗的設計原理。許多物理規律都是從著名的實驗中得出或得到證實的，這些實驗的巧妙構思和精確設計對學生是極好的科學方法教育的素材。第二，教師典型分析帶路。學生剛進入高中，要掌握實驗設計的原理有一定的困難，教師要典型帶路，特別是要以實驗的條件控制為突破口，使學生掌握控制變量是實驗中常用的方法。第三，根據一定的實驗目的，要求學生獨立地對實驗原理進行設計。由最佳方案的設計者進行實驗操作，完成后寫出實驗報告公布于眾。

3.觀察方法的教育

物理研究始于觀察，沒有觀察就沒有科學。在物理實驗中進行觀察，要掌握好觀察的四個具體要求：（一）注意觀察的全面性。（二）觀察要精細。（三）觀察要善于抓住事物的特點。（四）觀察要變化角度。物理實驗按其作用要求，有不同的觀察方法。如：全面觀察、重點觀察、選擇觀察、重復觀察、精細觀察等。在實驗教學中還要注意培養學生透過現象看本質的觀察能力及過程演繹推理能力，培養學生正確的觀察方法和良好的觀察習慣，不斷提高觀察的目的性、敏銳性、深刻性、準確性，形成較強的觀察能力。

4.實驗的分析和綜合教育

在實驗整理階段通過對實驗現象和數據進行分析、綜合、抽象等概括邏輯思維、數學、圖像等一系列手段，才能驗證或得出物理規律（提出假說）。實驗數據處理方法教育是實驗方法教育中的一個難點，其重點應放在圖線法。通過教育使學生掌握用圖線法處理實驗數據的基本方法，特別要在分析處理誤差的過程中，培養學生的分析、歸納、推理能力。

三、在習題教學中進行科學方法教育

習題教學是學生運用科學方法的重要環節。學生學習知識要達到運用的水平，就非要經過本人參與解決新問題的實踐不可。這正如只教給學生游泳的方法，卻不給學生下水游泳的機會，學生就不能形成游泳的技能技巧一樣。因此，教師要創設情境，提供機會，強化習題教學和訓練，引導學生運用科學方法解決具體的物理問題，才能使學生實現知識向能力的轉化。所以，只有通過實際運用和操作，才能深刻理解科學方法，靈活而準確地運用科學方法。

在習題教學中進行科學方法教育，主要是進行思維方式和物理方法的訓練，提高學生的思維能力。這是習題教學的重點，教師要站在科學方法論的高度，研究題型，精選典型例題和習題，對學生進行邏輯思維與非邏輯思維、集中思維與發散思維、正向思維與逆向思維、局部思維與整體思維、類比思維與聯想思維和物理方法的訓練。

總之,在物理教學中實施科學方法教育是一個艱巨、漫長的過程。這就不僅要求作為一線教育工作者的我們，應不斷加強學習，努力嘗試，大膽實踐，為實現以學生為主體，以學生全面發展為本的素質教育的最終目標而盡自己的一份微薄之力。同時，也要求全社會的共同支持與努力，只有這樣，我們才能培育出更多優秀的學生。

（編輯 劉麗娜）

（作者單位：伊春技師學院）